Metodologia e validação científica

Cada número do Iansã tem origem citável.

O Iansã não é uma caixa-preta. Cada produto declara o método que aplica, a norma de referência e a proveniência do dado. Esta página reúne esses métodos e a verificação numérica independente que confirma a implementação — inclusive a conferência exata contra os valores publicados do FAO-56.

21
Métodos documentados
100%
Fórmulas com referência citada
19.000+
Testes automatizados
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01

Conferência contra o FAO-56

Os blocos físicos da evapotranspiração são reproduzidos pelo motor do Iansã e conferem dígito a dígito com os valores publicados em Allen et al. (1998) — evidência de que a cadeia da ETo (Penman-Monteith) está implementada exatamente como a norma internacional.

Grandeza físicaIansãFAO-56✓
Pressão de saturação es(24,5 °C)3,075 kPa3,075✓
Declividade da curva Δ(30 °C)0,24340,2434✓
Pressão atmosférica a 1800 m81,8 kPa81,8✓
Radiação extraterrestre Ra (−20°S, 3 set)32,232,2✓
Duração astronômica do dia N11,7 h11,7✓
Redução do vento 10 m → 2 m0,7480,748✓
02

Medir, não adivinhar

Método declarado

Todo produto informa, na própria saída para laudo, a fórmula e a referência que aplica — de Penman-Monteith FAO-56 à desagregação CETESB.

Estimativa é rotulada

O que é medido, o que é interpolado (ponto) e o que é estimado por método indireto aparecem separados, sempre com o indicador de confiança.

Sem caixa-preta

Núcleo científico em NumPy puro, testável e auditável. Nenhum modelo opaco entre o dado do INMET e o resultado.

Convenção de tempo: os dados horários do INMET e da NASA Power chegam em UTC; as agregações por dia, semana e mês usam o dia local da própria estação ou coordenada — a chuva das 22h é contada no dia em que caiu, não no dia UTC seguinte. O fuso vem da unidade da federação onde o ponto cai (Acre UTC−5; Amazonas, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Rondônia e Roraima UTC−4; demais UTC−3), e não de um valor fixo. Aproximação documentada: os municípios do extremo oeste do Amazonas que são UTC−5 entram como UTC−4, porque a resolução é por unidade da federação.

03

Catálogo de métodos

Cada indicador, sua expressão-chave, a referência e a aplicabilidade a pontos de interesse: Estação Ponto (ressalva) Só estação

Precipitação

Regime pluviométrico

CDD · CWD · R10/R20/R50 · R95p/R99p · SDII
Índices ETCCDI · limiares OMM/WMO
Ponto

Intensidade horária

classes Fraca / Moderada / Forte / Torrencial (mm/h)
Volume e horas por classe
Ponto

Erosividade da chuva (fator R, USLE)

EI = a·(p²/P)^b ; R = Σ EI
Fournier / Lombardi Neto · só anos completos
Estimativa de totais mensais — o EI30 exige intensidade sub-horária.
Só estação

Evapotranspiração & água

ETo — evapotranspiração de referência

ETo = [0,408·Δ·Rn + γ·900/(T+273)·u₂·(es−ea)] / [Δ + γ·(1+0,34·u₂)]
Penman-Monteith FAO-56 · Hargreaves nas lacunas
Estação

Balanço hídrico & irrigação

P = ETR + EXC + ΔARM · ETc = Kc·ETo · NLI = máx(0, ETc − Pe)
Thornthwaite-Mather (1955) · precipitação efetiva (Pe) por USDA-SCS
Ponto

Sol & vento

Radiação, claridade e insolação

Kt = Rs / Ra · n/N = (Kt − a_s)/b_s
Geometria solar FAO-56 · Angström-Prescott
Ponto

Regime de vento & potencial eólico

k = (σ/v̄)^−1,086 · c = v̄/Γ(1+1/k) · DP = ½ρ⟨v³⟩
Weibull por Justus (1978) · classes NREL
A escolha do local de instalação depende do terreno — potencial só para estação.
Só estação

Incêndio & conforto térmico

Perigo de incêndio — FMA+

FMA⁺ = Σ (100/H)·e^(0,04·v) , com abatimento por chuva
Monte Alegre — Soares (1972) / Nunes, Soares & Batista (2006)
Ponto

Índice de calor & sensação de frio

Heat Index (Rothfusz) · Wind Chill (v em km/h)
NOAA / Rothfusz (1990) · JAG/TI (2001)
Estação

Classificação climática

Köppen-Geiger & aridez de De Martonne

tipo climático (Aw, Cfa…) · I = P/(T+10)
Kottek et al. (2006) · De Martonne (1926)
Ponto

Balanço hídrico climatológico

P = ETR + EXC + ΔARM (armazenamento 0…CAD)
Thornthwaite-Mather (1955) · ETo FAO-56
Agregação mensal do balanço sequencial diário — CAD configurável, sem Kc de cultura.
Ponto

Zoneamento agroclimático (soja, milho)

perda = Ky·(1 − ETa/ETm) · bandas 20%/40% (ZARC/MAPA)
FAO-33 — Doorenbos & Kassam (1979) · faixa térmica Embrapa · janelas CONAB
Triagem indicativa — não substitui o Zoneamento Agrícola de Risco Climático oficial (MAPA/Embrapa).
Ponto

Frequência, extremos & IDF

Período de retorno & tendência

x(T) = u + α·(−ln(−ln(1 − 1/T))) · Mann-Kendall + Sen
Gumbel · frequência de Weibull · tendência Mann-Kendall/Sen
Só estação

Curvas IDF (Intensidade-Duração-Frequência)

i = K·T^m / (t + b)^n
Método da desagregação de chuvas — coeficientes CETESB/DAEE
Desagregação da máxima diária — não é IDF de pluviógrafo.
Só estação

Estimativa em pontos (interpolação de estações)

Interpolação das estações

ẑ = Σ(w_i·z_i)/Σ w_i , w_i = 1/d_i² · T corrigida por 6,5 °C/km
IDW de Shepard · distância Haversine · indicador de confiança
Ponto

Hidrologia & outorga

Autodepuração (curva de OD)

D(t) = k₁L₀/(k₂−k₁)·(e^−k₁t − e^−k₂t) + D₀·e^−k₂t · enquadramento CONAMA 357/430
Streeter-Phelps · von Sperling · limites de OD lidos do registro de normas
Subsídio técnico de triagem — não é parecer jurídico.

Vazões de referência para outorga

Q₉₅ / Q₇,₁₀ / Q₉₀ · fração outorgável estadual da Q de referência
Curva de permanência · ANA/SNIRH · IMASUL (MS) · citação com data

Caracterização, solo & relevo

Caracterização ambiental (por ponto/área)

bioma · uso e cobertura · UC · TI · quilombolas · hidrografia
Dados oficiais IBGE, ICMBio/CNUC, FUNAI, INCRA — fonte e data por feição
Dados secundários — o responsável técnico valida e assina.

Pedologia, geologia e declividade

classe de solo (SiBCS) · litoestratigrafia · declividade a partir do MDE
Embrapa/SiBCS · IBGE/BDiA · CPRM/SGB · classes de relevo Embrapa

Topografia e Relevo — hipsometria, declividade e aspecto

faixas altimétricas · declividade Horn · aspecto (8 setores)
SRTM público (~30 m) · Horn (1981) · classes Embrapa
Indicativo — resolução ~30 m; confere com levantamento local quando exigido.

Estudos ambientais

AIA — Avaliação Quantitativa de Impactos Ambientais

Vi = N·ΣVa · média dos Vi → viabilidade · Vir = Vi + (Vi·±1·%e)
Gutierrez (UFMS, 2020), com auxílio de Pedro Henrique Carvalho Gonçalves · escalas de atributos conforme Broch (2013)
O responsável técnico define impactos, áreas de influência e atributos — o sistema valida faixas e calcula.
04

Validação independente

5×10⁻¹⁵

Conservação de massa (mm)

O balanço de Thornthwaite-Mather fecha P = ETR + EXC + ΔARM na precisão de máquina; ETR ≤ ETo e 0 ≤ ARM ≤ CAD sempre.

140 → 4,6

Coerência da IDF (mm/h)

Intensidade monotonicamente decrescente com a duração (5 min → 24 h) e P(24h) = 1,14·P(1 dia) reconstruída exata.

100+ / 19.000+

Testes automatizados

Mais de 100 testes do núcleo científico, dentro de mais de 19.000 no total. A suíte inteira é executada no portão de qualidade que autoriza cada mudança a entrar no produto — nada é publicado sem ela verde.

05

Escolhas metodológicas declaradas

Limiar sazonal de Köppen (70% / 30%)

Adota a convenção de Peel et al. (2007); raramente altera a classe frente ao limiar de ⅔ de Kottek.

Pressão de vapor pela UR média

ea = UR_média·es é o método de recurso documentado no FAO-56, usado quando não há UR máxima/mínima confiáveis.

Ajuste da equação IDF em espaço log

O R² do ajuste é calculado no espaço logarítmico — padrão para a linearização de i = K·T^m/(t+b)^n.

Umidade do ponto sem correção altimétrica

A UR interpolada não é reajustada pela cota do ponto — simplificação razoável, sempre com o indicador de confiança.

06

Referências

Bibliografia dos métodos implementados — citável diretamente em laudo.

  1. Allen, R.G.; Pereira, L.S.; Raes, D.; Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration — Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56. FAO, Roma.
  2. Hargreaves, G.H.; Samani, Z.A. (1985). Reference crop evapotranspiration from temperature. Applied Engineering in Agriculture, 1(2).
  3. Thornthwaite, C.W.; Mather, J.R. (1955). The water balance. Publications in Climatology, 8(1).
  4. Doorenbos, J.; Kassam, A.H. (1979). Yield response to water. FAO Irrigation and Drainage Paper Nº 33. FAO, Roma.
  5. Horn, B.K.P. (1981). Hill shading and the reflectance map. Proceedings of the IEEE, 69(1).
  6. Justus, C.G.; Hargraves, W.R.; Mikhail, A.; Graber, D. (1978). Methods for estimating wind speed frequency distributions. Journal of Applied Meteorology, 17.
  7. Soares, R.V. (1972). Índices de perigo de incêndio (Fórmula de Monte Alegre). Floresta, 3(3). · Nunes, J.R.S.; Soares, R.V.; Batista, A.C. (2006). FMA+. Floresta, 36(1).
  8. Rothfusz, L.P. (1990). The Heat Index equation. NWS Technical Attachment SR 90-23, NOAA.
  9. Environment Canada — JAG/TI (2001). Wind Chill Temperature Index.
  10. Kottek, M.; Grieser, J.; Beck, C.; Rudolf, B.; Rubel, F. (2006). World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated. Meteorologische Zeitschrift, 15(3). · Peel et al. (2007), HESS, 11.
  11. De Martonne, E. (1926). Aréisme et indice d'aridité. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, 182.
  12. Lombardi Neto, F.; Moldenhauer, W.C. (1992). Erosividade da chuva em Campinas (SP). Bragantia, 51(2).
  13. CETESB (1979) / DAEE-SP. Método da desagregação de chuvas para curvas IDF.
  14. Gumbel, E.J. (1958). Statistics of Extremes. Columbia University Press. · Mann (1945); Kendall (1975); Sen (1968).
  15. Karl, T.R.; Nicholls, N.; Ghazi, A. (1999). Índices de extremos ETCCDI/CLIVAR. · OMM/WMO. · USDA-SCS (1970) — precipitação efetiva.
  16. Gutierrez, L.A. (2020). Proposta metodológica para avaliação de impactos ambientais. TCC (Engenharia Ambiental), UFMS, Campo Grande. Método desenvolvido com auxílio de Pedro Henrique Carvalho Gonçalves. · Broch, S.A.O. (2013). Avaliação de Impactos Ambientais e Licenciamento Ambiental. Campo Grande, MS.

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